Energia Mareomotriz 1º I
- 1. Energía mareomotriz departamento de tecnología Alba López Paredes Jerilee Molina Velasco
- 2. ÍNDICE 1. Introducción 2. ventajas y desventajas de las energías renovables 3. Aprovechamiento de la energía de las ondas y las olas 4. Aprovechamiento de la energía de las mareas 5. Energía térmica oceánica 6. Ventajas y desventajas de la energía mareomotriz 7. Energía del mar iniciativas Españolas 8. Bibliografía
- 5. La energía gravitatoria terrestre y lunar, la energía solar y la eólica dan lugar, respectivamente, a tres manifestaciones de la energía del mar: mareas, gradientes térmicos y olas. De ella se podrá extraer energía mediante los dispositivos adecuados. La energía de las mareas o mareomotriz se aprovecha embalsando agua del mar en ensenadas naturales y haciéndola pasar a través de turbinas hidráulicas. La leve diferencia de temperaturas llega entre la superficie y las profundidades del mar (gradiente término), constituye una fuente de energía llamada mareomotérmica.
- 6. La energía de las olas es producida por los vientos y resulta muy irregular. Ello ha llevado a la construcción de múltiples tipos de máquinas para hacer posible su aprovechamiento. Las tres categorías de movimientos de las aguas del mar: Debido a las acciones conjuntas del Sol y la Luna se producen tres tipos de alteraciones en la superficie del mar: Las corrientes marinas Las ondas y las olas Las mareas
- 7. 2.Ventajas y desventajas de las energías renovables.
- 8. Energía Eólica Intermitencia de los vientos Dispersión geográfica Impacto ambiental sobre ecosistemas Generación de interferencias Tecnología en desarrollo Dificultad de almacenamiento Limpia Sencillez de los principios aplicados Conversión directa Empieza a ser competitiva INCONVENIENTES VENTAJAS
- 9. Energía Hidraúlica Imprevisibilidad de las precipitaciones Capacidad limitada de los embalses Impacto medioambiental en los ecosistemas Coste inicial elevado (construcciones de grandes embalses) Riesgos debidos a la posible ruptura de la presa Es una energía limpia No contaminante Su transformación es directa Es renovable INCONVENIENTES VENTAJAS
- 10. Energía Solar Grandes variaciones en el tiempo de irradiación Es aprovechable sólo en algunas partes del planeta Necesidad de grandes superficies de captación para su aprovechamiento a gran escala Tecnología en desarrollo Dificultad de almacenamiento Limpia Sencillez de los principios aplicados Conversión directa Empieza a ser competitiva INCONVENIENTES VENTAJAS
- 11. Energía Geotérmica No renovable Sólo es aprovechable en lugares muy concretos Tecnología en desarrollo Limpia En los sitios donde se da, es abundante INCONVENIENTES VENTAJAS
- 12. Energía de la Biomasa Necesidad de grandes superficies de cultivo Tecnología en desarrollo Favorece el reciclaje de residuos urbanos Contribuye a una mejor limpieza de los bosques y como consecuencia previene incendios forestales Aprovecha ciertos terrenos que no son válidos para otros cultivos. INCONVENIENTES VENTAJAS
- 13. 3. Aprovechamiento de la energía de las ondas y las olas
- 14. Los vientos imprimen a las capas superficiales del mar movimientos ondulatorios de dos clases: las ondas y las olas. Los elementos de una onda son: su longitud, esto es, la distancia entre dos crestas consecutivas; la amplitud o distancia vertical entre una cresta y un valle; el período, estro es el tiempo que se separa el paso de dos crestas consecutivas por delante en un punto fijo; y la velocidad.
- 15. La energía que desarrollan las ondas es enorme y proporcional a las masas de aguas que oscilan y a la amplitud de oscilación. Esta energía se descompone en dos partes, las cuales, prácticamente, son iguales: una energía potencial, la cual provoca la deformación de la superficie del mar, y una energía cinética o de movimiento, debida al desplazamiento de las partículas; en suma, de la masa de agua.
- 16. Si la profundidad es pequeña, la energía cinética es transportada con una velocidad que depende de determinadas características de la onda. Se ha calculado que una onda de 7,50 metros de altura sobre el nivel de las aguas tranquilas y de 150 metros de longitud de onda, propagándose con una velocidad de 15 metros por segundo, desarrolla una potencia de 700 caballos de vapor por metro lineal de cresta; según esto, una onda de las mismas características que tuviese 1Km. De ancho desarrollaría la considerable potencia de 700.000 caballos de vapor. Esto explica los desastrosos efectos que producen las tempestades marinas.
- 17. La técnica utilizada para captar la energía desarrolladas por las ondas marinas en sus oscilaciones verticales es Sencilla. Basta para ello disponer de varios flotadores provistos de un vástago que se desliza a lo largo de unas guías y cuyos movimientos verticales se transmiten mediante el vástago a generadores eléctricos. La realización práctica de este tipo de máquina es, sin embargo, muy difícil, pues, a la corta o a la larga, estas máquinas acaban por ser destruidas por el exceso de la potencia que deben captar.
- 18. La energía de las olas es salvaje, difícil de domesticar. En 1929 se llevó a la practica el primer proyecto para utilizar la fuerza horizontal de las olas, empleándose para ello el rotor de Savonius, rueda formada por dos semicilindros asimétricos montados sobre un mismo chasis. La acción corrosiva del agua del mar lo inutilizó.
- 19. los sistemas propuestos, para fijar la energía de las olas, se puede hacer una clasificación, los que se fijan en la plataforma continental y los flotantes, que se instalan en el mar. Uno de los primeros consiste en un tubo hueco de hormigón, de diez metros de largo, dispuesto verticalmente en el hueco de un acantilado. Las olas penetran por la parte inferior del cilindro y desplazan hacia arriba la columna de aire, lo que impulsa una turbina instalada en el extremo superior del tubo. Esta central tiene una potencia de 500 KW y abastece a una aldea de 50 casas.
- 20. El pato de Salter, que consiste en un flotador alargado cuya sección tiene forma de pato. La parte más estrecha del flotador se enfrenta a la ola con el fin de absorber su movimiento lo mejor posible. Los flotadores giran bajo la acción de las olas alrededor de un eje cuyo movimiento de rotación acciona una bomba de aceite que se encarga de mover una turbina.
- 21. La dificultad que presenta este sistema es la generación de electricidad con los lentos movimientos que se producen. Balsa de Cockerell, que consta de un conjunto de plataformas articuladas que reciben el impacto de las crestas de las olas. Las balsas ascienden y descienden impulsando un fluido hasta un motor que mueve un generador por medio de un sistema hidráulico instalado en cada articulación.
- 22. Rectificador de Russell, formado por módulos que se instalan en el fondo del mar, paralelos al avance de las olas. Cada módulo consta de dos cajas rectangulares, una encima de la otra. El agua pasa de la superior a la inferior a través de una turbina. Boya de Nasuda, consiste en un dispositivo Flotante donde el movimiento de las olas se aprovecha De baja presión que mueve un generador de electricidad
- 23. 4. Aprovechamiento de la energía de las mareas
- 24. Este movimiento de ascenso y descenso de las aguas del mar se produce por las acciones atractivas del Sol y de la Luna. La subida de las aguas se denomina flujo, y el descenso, reflujo, éste más breve en tiempo que el primero. Los momentos de máxima elevación del flujo se denomina pleamar y el de máximo reflujo bajamar.
- 25. Belidor, fue el primero que estudió el problema del aprovechamiento de la energía cinética de las mareas, y previó un sistema que permitía un funcionamiento continuo de dicha energía, empleando para ello dos cuencas o receptáculos conjugados.
- 26. La utilización de las mareas como fuente de energía montaba varios siglos. Los ribereños de los ríos costeros ya habían observado corrientes que hacían girar las ruedas de sus molinos, que eran construidos a lo largo de las orillas de algunos ríos del oeste de Francia y otros países en los cuales las mareas vivas son de cierta intensidad. Los progresos de la técnica provocaron el abandono de máquinas tan sencillas de rendimiento.
- 27. Las ideas de Belidor fueron recogidas por otros ingenieros que proyectaron una mareomotriz en el estuario de Avranches, al norte. De Brest basándose en construir un fuerte dique que cerrase el estuario y utilizar la energía de caída de la marea media, calculando las turbinas para aprovechar una caída comprendida entre 0,5 y 5,6 metros, pero el proyecto fue abandonado.
- 28. La primera tentativa seria para el aprovechamiento de la energía de las mareas se realiza actualmente en Francia, en las costas de Bretaña. Reúne magnificas condiciones para el fin que se busca; el nivel entre las mareas alta y baja alcanza un máximo de 13,5 metros, una de las mayores del mundo. El volumen de agua que entrara en la instalación por segundo se calcula que en 20.000 m3. , cantidad muy superior a la que arroja al mar por segundo el Rin. Un poderoso dique artificial que cierra la entrada del estuario; una esclusa mantiene la comunicación de éste con el mar y asegura la navegación en su interior.
- 30. Todos los elementos de la estación mareomotriz – generadores eléctricos, máquinas auxiliares, las turbinas, los talleres de reparación, salas y habitaciones para el personal director y obreros-, todo está contenido, encerrado entre los muros del poderoso dique que cierra la entrada del estuario. Una ancha pista de cemento que corre a lo largo de todo él.
- 31. 5. Energía térmica oceánica:
- 32. El mas conocido pionero de esta técnica fue el científico francés Georgi Claudi, que invirtió toda su fortuna, obtenida por la invención del tubo de neón, en una central de conversión térmica. La conversión de energía térmica oceánica es un método de convertir en energía útil la diferencia de temperatura entre el agua de la superficie y el agua que se encuentra a 100 m de profundidad. En las zonas tropicales esta diferencia varia entre 20 y 24º C. Para el aprovechamiento es suficiente una diferencia de 20º C.
- 33. Las ventajas de esta fuente de energía se asocian a que es un salto térmico permanente y benigno desde el punto de vista medioambiental. Puede tener ventajas secundarias, como alimentos y agua potable, debido a que el agua fría profunda es rica en sustancias nutritivas y sin agentes patógenos. El desarrollo tecnológico de instalación de plataformas profundas, la utilización de materiales compuestos y nuevas técnicas de unión harán posible el diseño de una plataforma, pero el máximo inconveniente es el económico.
- 34. Las posibilidades de futuro de la energía mareomotriz no son de consideración como fuentes eléctricas, por su baja rentabilidad y por la grave agresión que supondría para el medio ambiente. En Galicia, las estaciones de este tipo solo serian posible en la ría de Arousa (Pontevedra), y su construcción supondría la destrucción de gran parte de los recursos marisqueros de esta ría. En la Actualidad existen cuatro proyectos aprobados para restaurar este patrimonio marítimo y que hacen referencia a los molinos de Cerroja, en Escalante; Santa Olaya, en Isla; Victoria, en Noja; y Jado, en Argoños.
- 35. Escalante: El molino de Cerroja, en Escalante es el primero que se esta recuperando, capital procedente del Ministerio de Medio Ambiente. Totalmente en ruinas, su restauración se esta realizando tomando como modelos fotografías antiguas de principios de siglo. Como objetivo de esta restauración, ofrecer una alternativa al turismo de playa, atraer visitantes el resto del año por medio de un turismo agro ecológico y dinamizar económicamente la zona.
- 36. Molino de Victoria: (en Noja). Este molino también se intentara reconstruir con el propósito de situar un Aula de Observación de la Naturaleza que permitirá a los investigadores desarrollar estudios sobre la zona. Se levantó sobre el muro que cierra el embalse y su fachada orientada hacia el sur ha desaparecido.
- 37. Molino de Jado: (en el barrio de Ancillo, en Argoña).Esta iniciativa ayudara al enriquecimiento del patrimonio monumental y natural del municipio y permitirá organizar múltiples actividades, exposiciones, aula de observación de aves y divulgación del entorno.
- 38. Molino de Santa Olaya: (marisma de Joyel) La rehabilitación de este molino cuenta con una subvención de 50 millones de pesetas del Ministerio de Medio Ambiente, proyecto que formara parte de una iniciativa más importante que la de la reconstrucción del molino de Escalante, denominada el "Ecoparque de Trasmiera’’ que consiste en fomentar el turismo por medio del conocimiento y el aprovechamiento del patrimonio cultural y medioambiental.
- 39. En algunas regiones costeras se dan unas mareas especialmente altas y bajas. En estos lugares se ha propuesto construir grandes represas costeras que permitirían generar energía eléctrica con grandes volúmenes de agua aunque con pequeñas diferencias de altura. Es como la energía hidráulica, pero su origen de atracción gravitacional del Sol y principalmente de la Luna, en vez del ciclo hidrológico.
- 40. 6. Ventajas e Inconvenientes de la energía mareomotriz
- 41. Ventajas: Auto renovable. No contaminante. Silenciosa. Bajo costo de materia prima. No concentra población. Disponible en cualquier clima y época del año. Inconvenientes: Impacto visual y estructural sobre el paisaje costero. Localización puntual. Dependiente de la amplitud de mareas. Traslado de energía muy costoso. Efecto negativo sobre la flora y la fauna. Limitada.
- 42. 7. Energía del mar iniciativas Españolas
- 43. España quiere aprovechar el potencial energético del litoral ya que según datos oficiales la energía costera supera los 37000 Mw, lo que ha impulsado la creación de dos prototipos para obtener electricidad a partir de las olas. El primero es una plataforma flotante anclada al fondo marino que emplea un proceso llamado electrolisis, que consiste en convertir la energía en hidrogeno, que posteriormente se almacena y transporta hasta los grupos productores de electricidad. Se calcula que se podría generar mas de 610000 Kw/h al año.
- 44. El segundo consiste en una boya fijada también al suelo marino que se enrollaria como un yo-yo y transmitiría la fuerza de su flotabilidad y desplazamiento aun generador eléctrico. Las boyas están formadas por módulos (6m2 de superficie y 2 de profundidad) y se calcula que 1 km2 de estos artilugios produciría 270 GW/h, suficientes para alimentar mas de 100000 viviendas. En la actualidad, hay en marcha dos proyectos de centrales piloto para utilizar la fuerza de las olas. El primero, en Santoña, Cantabria, se ubicara a poco mas de un Km.
- 45. Libros: "Geografía Económica". Ediciones Macchi. "Aventuras de la Ciencia Energética (un recurso para conocer y cuidar)", Norma Cantón. Editorial Astros. "El mundo de la Energía", Luís Postigo. Editorial Sopena. "NaturCiencia". Páginas Web: http :// thales.cica.es / rd /Recursos/rd99/ed99-0226-01/capitulo1. html http :// www.ambiente - ecologico.com http://www.renovables.com/ http://news.soliclima.com/modules.php?name=Content&pa=showpage&pid=151 http://news.soliclima.com/modules.php?name=Content&pa=showpage&pid=160http://es.msn.com/ http :// es.wikipedia.org / wiki / Energ%C3%ADa_del_futuro 8. Bibliografía